Kolbenkräfte (Berechnung)

Um die für die Auslegung von Maschinen und Konstruktionen relevante, sogenannte wirksame Kolbenkraft berechnen zu können, muss zuerst die theoretische Kolbenkraft ermittelt werden. Diese ist das Produkt aus dem auf die Kolbenfläche ausgeübten Druck und der Kolbenfläche. Da beim Betrieb des Kolbens Verluste durch Reibungskräfte auftreten, fasst man diese als Wirkungsgrad des Kolben zusammen. Die wirksame Kolbenkraft kann dann entweder als Differenz von theoretischer Kolbenkraft und auftretenden Reibungskräften oder als Produkt von theoretischer Kolbenkraft und Wirkungsgrad dargestellt werden. Bei Kolben mit einseitiger Kolbenstange ist außerdem zu beachten, dass beim Einfahren die wirksame (effektive) Kolbenkraft geringer als beim Ausfahren ist, da hier von der Kolbenfläche die Fläche die von der Kolbenstange eingenommen wird, abgezogen werden muss. Dazu wird einfach die relevante Querschnittsfläche der Kolbenstange von der Kolbenfläche abgezogen, und das Ergebnis in obigen Berechnungen an Stelle der Kolbenfläche verwendet.